Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gasversorgung von Verbrauchern.

Nutzfahrzeuge, wie zum Beispiel große LKW, werden üblicherweise von Dieselmotoren angetrieben. Aufgrund des in jüngster Zeit immer stärker steigenden Preises von Dieselkraftstoff ist jedoch auch bei großen LKW ein Trend hin zu mit Gas betriebenen Verbrennungsmotoren zu erkennen, und zwar sowohl zu Erdgas (CNG bzw. compressed natural gas) als auch zu Flüssigerdgas (LNG bzw. liquified natural gas). Problematisch ist jedoch, dass die zur Aufnahme von Gas dienenden Gasbehältern meist ein größeres Volumen als Dieseltanks aufweisen und damit mehr Platz am Fahrzeug benötigen, wodurch letztendlich die Reichweite von mit Gas betriebenen Nutzfahrzeugen meist geringer ist als von Nutzfahrzeugen, die mit Dieselkraftstoff betrieben werden.

In der DE 20 2012 103 321 Ul ist unter anderem eine Vorrichtung zur Anordnung von Gasbehältern an einem Anhänger eines Nutzfahrzeugs beschrieben, mit der dieses Problem beseitigt werden soll.

Um die schrittweise Markteinführung von Gasantrieben für Nutzfahrzeuge realisieren zu können, besteht eine weitere Aufgabe im sukzessiven Ausbau der Infrastruktur im Sinne einer flächendeckenden Versorgung mit Erdgastankstellen entsprechend der Anforderungen von leichten und schweren Nutzfahrzeugen, insbesondere da die vorhandenen Gastankstellen für PKW ausgelegt sind und von LKW und anderen Nutzfahrzeugen nicht sinnvoll genutzt werden können, da die von Nutzfahrzeugen üblicherweise getankte Kraftstoffmenge die Kapazität solcher Tankstellen teilweise überschreitet.

Ein Problem bei der Nutzung von Flüssigerdgas (LNG) besteht darin, dass dieses kontinuierlich verdampft, sodass sich täglich ein gewisser Prozentsatz des Flüssigerdgases verflüchtigt. Bislang wird dieses sogenannte Blow-Off-Gas (BOG) entweder unkontrolliert abgelassen, was eine erhebliche Umweltgefährdung darstellt, oder verbrannt, wodurch ein großer Teil des Flüssigerdgases verschwendet wird.

Erdgas ist einer der wichtigsten Energieträger in Deutschland, der Privatkunden, wie z.B. Haushalte, Kleinbetriebe, kleinere Kommunen und die Industrie mit Energie versorgt. Es ist zu erwarten, dass Erdgas wird als Primärer-Energieträger zukünftig mehr und mehr an Bedeutung gewinnen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Gasversorgung von Verbrauchern zu schaffen, mit der eine zuverlässige Versorgung auch von Nutzfahrzeugen möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem wenigstens einen LNG-Tank, in dem sich Flüssigerdgas (LNG bzw. liquified natural gas) befindet, ermöglicht die ausschließliche Versorgung der gesamten Vorrichtung und insbesondere des mit Gas betriebenen Nutzfahrzeugs mit dem von der Infrastruktur weitgehend unabhängigen LNG, das durch die Umwandlungseinrichtung in gasförmiges Gas umgewandelt werden kann. Dadurch ist es nicht unbedingt erforderlich, die Vorrichtung bzw. den Verbrennungsmotor mit Erdgas (CNG bzw. compressed natural gas) zu beliefern, was eine erhebliche Platzersparnis mit sich bringt und außerdem eine große Vereinfachung darstellt, weil die Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung unabhängig von einer regionalen Erdgasversorgung ermöglicht wird.

Das Flüssigerdgas bzw. flüssige Erdgas bzw. LNG wird bei einer Temperatur von ca. -162°C in speziellen Kryogen-Speichereinheiten transportiert. Beim Befüllen des LNG-Tanks sowie der Lagerung und der Entnahme des Flüssigerdgases entsteht eine Erwärmung der obersten Schicht desselben. Zur Vermeidung einer Druckerhöhung und einer weiteren Erwärmung muss dieses Boil-Off-Gas, von Zeit zu Zeit aus dem LNG- Tank abgelassen werden. Bislang wurde dieses Boil-Off-Gas hauptsächlich verbrannt oder verflüssigt.

Im Gegensatz dazu erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Absaugung des in den gasförmigen Zustand übergehenden Flüssigerdgases und anschließend eine Weiterverwendung als CNG, indem mittels der Zuführeinrichtung das aus dem LNG-Tank austretende Boil-Off-Gas zu dem wenigstens einen Boil-Off- Tank geleitet wird. Von dem Boil-Off-Tank kann das Gas dann dem Verbrennungsmotor des Nutzfahrzeugs zugeführt und somit zum Antrieb des Nutzfahrzeugs eingesetzt werden.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, in einem ersten Schritt Flüssigerdgas-Speicheranlagen, sogenannte LNG-Satellitenanlagen, in Modulbauweise herzustellen. Diese können einerseits den Grundbedarf an Erdgas in Teilen Deutschlands mit unzureichendem Ausbau des Erdgasnetzes sicherstellen und zum anderen der Spitzenlastabdeckung (Peakshaving-Anlagen) dienen. Die Anlangen können auch als Backup- Anlage bei einem Netzausfall, bei industriellen Großverbrauchern betrieben werden um eine autarke Produktion sicherzustellen. Des Weiteren können diese Anlagen genutzt werden um Gasmotoren von Blockheizkraftwerken mit Brennstoff zu versorgen. In einem zweiten Schritt sollen auch Erdgas Tankstellen geplant und gebaut werden, um Nutzfahrzeuge oder ähnliches mit ausreichend CNG versorgen zu können.

Durch den in einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehenen wenigstens einen CNG-Tank zur Aufnahme von gasförmigem Gas und die wenigstens eine Entnahmeeinrichtung kann das Gas aus dem CNG-Tank entnommen und beliebigen Verbrauchern zugeführt werden. Zum Beispiel können auf diese Weise mittels Erdgas angetriebene Fahrzeuge mit Treibstoff versorgt werden. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise Baumaschinen, wie Kräne, Bagger und dergleichen, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Gas zu versorgen, wenn die Vorrichtung auf einer Baustelle eingesetzt wird. Da Baumaschinen meist keinen Gasantrieb aufweisen, kann das der erfindungsgemäßen Vorrichtung entnommene Gas zum Beispiel einem mit Gas betriebenen Stromaggregat zugeführt werden, das dann die Baumaschine mit Strom versorgt.

Um LKW und andere Nutzfahrzeuge sehr einfach mit Erdgas versorgen zu können, kann des Weiteren wenigstens ein CNG-Tank zur Aufnahme von gasförmigem Gas und zur Zuführung des Gases zu dem Ver- braucher vorgesehen sein. Durch den wenigstens einen CNG-Tank zur Aufnahme von gasförmigem Gas und die wenigstens eine Entnahmeeinrichtung kann das Gas aus dem CNG-Tank entnommen und dem Verbrennungsmotor zugeführt werden. Dies ermöglicht einen erheblich variableren Betrieb des Nutzfahrzeugs.

In einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine LNG-Tank an einem mit dem Nutzfahrzeug verbundenen Anhänger angebracht ist. Dadurch ergibt sich eine sehr variable, mobile, durch die Hinzufügung einzelner Tanks erweiterbare bzw. durch den Austausch einzelner Tanks veränderbare Vorrichtung. Vorteilhaft ist insbesondere, dass an dem Anhänger mehr Platz zur Aufnahme des LNG-Tanks zur Verfügung steht, sodass ein größerer LNG-Tank und/oder mehrere LNG- Tanks installiert werden können. Insbesondere durch die vorzugsweise isolierte Anordnung des LNG-Tanks am Anhänger wird dieser nicht durch eventuelle Abwärme aus anderen Einrichtungen beaufschlagt. Auch die oben erwähnte Erweiterbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch eine solche Ausführung begünstigt, da durch einen Austausch der jeweiligen Tanks die Kapazität der Vorrichtung verändert werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der wenigstens eine CNG-Tank an dem Anhänger angebracht ist. Da der Anhänger üblicherweise mehr Platz bietet als die Zugmaschine eines Nutzfahrzeugs, lässt sich auf diese Weise die Kapazität der Vorrichtung vergrößern.

Wenn der wenigstens eine CNG-Tank an der Zugmaschine des Nutzfahrzeugs angebracht ist, kann ebenfalls ein unabhängiger Betrieb des Nutzfahrzeugs gewährleistet werden.

Eine größere Kapazität sowie eine verbesserte Variabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich, wenn mehrere CNG-Tanks vorgesehen sind.

Um LKW und andere Nutzfahrzeuge oder deren Verbrennungsmotoren sehr einfach, sicher und optimal mit Erdgas versorgen zu können, kann des Weiteren eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Reihenfolge der Entnahme von Gas aus dem Boil-Off-Tank, dem LNG-Tank und gegebenenfalls dem CNG-Tank vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung leitet vorrangig das Boil-Off-Gas dem Verbraucher, d. h. dem Verbrennungsmotor, zu, sodass überschüssiges Boil-Off-Gas nicht ungenutzt an die Umwelt abgegeben werden muss. Zudem kann die Steuereinrichtung nach Kundenwunsch programmiert werden. Die Steuerung kann als Vorrangigbzw. Nachrangigkeitsschaltung ausgeführt sein, wobei, falls gewisse Füllmengen des Boil-Off -Tanks, des LNG-Tanks und/oder des CNG-Tanks unter- oder überschritten sind, die Steuerung die Reihenfolge und zeitliche Dauer der Gasentnahme berechnet und festlegt.

Im Hinblick auf eine rasche Verwertung des Boil-Off-Gases ist es besonders vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung die Entnahme von Gas derart steuert, dass die Entnahme zuerst aus dem Boil-Off-Tank und nach Unterschreiten einer bestimmten Füllmenge in dem Boil-Off-Tank aus dem LNG-Tank oder gegebenenfalls dem CNG-Tank erfolgen kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an dem Nutzfahrzeug ein Kühlaggregat angeordnet ist, das von einem mit Gas betreibbaren Verbrennungsmotor angetrieben ist. Dadurch lassen sich ein geringerer Geräuschpegel und ein sparsamerer Antrieb für ein Kühlaggregat an einem Nutzfahrzeug erreichen.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Kühlaggregat an dem Anhänger angeordnet ist. Durch die vorzugsweise exponierte und/oder isolierte Anordnung des Kühlaggregats am Anhänger wird dieses nicht durch eventuelle Abwärme aus anderen Einrichtungen beaufschlagt. Außerdem lässt sich auf diese Weise eine einfache Kühlung von sich in dem Anhänger befindenden Waren erreichen.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Verbrennungsmotor einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie antreibt. Auf diese Weise können zum Beispiel benötigte Steuerströme und/oder Ströme zum Laden von Fahrzeugbatterien autark erzeugt werden. Es ist durchaus denkbar, dass elektromotorisch angetriebene Lkw oder Zugmaschine mittels des Generators versorgt werden können.

Dadurch, dass der wenigstens eine LNG-Tank und der wenigstens eine Boil-Off-Tank an einer Zugmaschine des Nutzfahrzeugs angebracht sind, ist vorteilhafterweise sichergestellt, dass die Zugmaschine zu jedem Zeitpunkt und in jeder Konfiguration, insbesondere auch ohne Anhänger, fahrbereit ist.

Die Zuführeinrichtung zur Zuführung des aus dem wenigstens einen LNG-Tank austretenden Boil-Off- Gases zu dem wenigstens einen Boil-Off-Tank kann einen Wärmetauscher aufweisen. Dabei kann das Boil- Off-Gas mittels des Wärmetauschers von einer Temperatur von ca. -140 °C auf eine Temperatur von ca. +25 °C erwärmt werden, um in dem Boil-Off-Tank gespeichert zu werden. Das Boil-Off-Gas dabei durch den Eigendruck aus dem Boil-Off-Tank ausströmen.

Um bei einer unerwünschten Druckerhöhung in einer der Leitungen der erfindungsgemäßen Versorgungsvorrichtung einen raschen Druckabbau zu ermöglichen und größere Probleme zu vermeiden, kann in einer zu dem Verbrennungsmotor führenden Leitung ein Druckregler angeordnet sein, von dem eine Abzweigleitung in ein Abgassystem des Verbrennungsmotors führt.

Wenn in diesem Zusammenhang in dem Abgassystem eine Zündeinrichtung vorgesehen ist, so ist eine sehr einfache Zündung des in das Abgassystem geleiteten Gases möglich.

Wenn des Weiteren an der Zugmaschine ein Feuerlöschmittel-Behälter angeordnet ist, der mit wenigstens einem Ventil zur Ausgabe des Feuerlöschmittels verbunden ist, welches mit einem Brandmelder verbunden ist, so kann im Notfall eine sehr rasche und sichere Löschung eines Brandes erfolgen.

Das dem LNG-Tank entnommene Boil-Off-Gas kann besonders einfach und mit geringem Aufwand den Verbrauchern zugeführt werden, wenn in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der wenigstens eine Boil-Off-Tank mittels einer Verbindungsleitung mit dem wenigstens einen CNG-Tank verbunden ist, um das Boil-Off-Gas in den wenigstens einen CNG-Tank zu leiten. Über die dem wenigstens einen CNG-Tank zugeordnete Entnahmeeinrichtung gelangt das Boil-Off-Gas dann letztendlich zu dem Verbraucher.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in der Verbindungsleitung eine Verdichtungspumpe zum Verdichten des Boil-Off-Gases angeordnet ist, so kann das Boil-Off-Gas auf den in dem CNG-Tank herrschenden Druck komprimiert werden.

In einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine LNG-Tank, der wenigstens eine Boil-Off-Tank, der wenigstens eine CNG-Tank, die Zuführeinrichtung und die Umwandlungseinrichtung in wenigstens einem Container angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine sehr variable, mobile, durch die Hinzufügung einzelner Container erweiterbare bzw. durch den Austausch einzelner Container veränderbare Vorrichtung, die sehr schnell, einfach und kostengünstig vor Ort aufgebaut und bei Bedarf wieder abgebaut und dann ohne großen Aufwand an einen anderen Ort transportiert werden kann. Derartige Container können zum Beispiel per LKW, Bahn oder Schiff transportiert werden, was die Variabilität der Vorrichtung noch weiter erhöht. Es kann sich dabei um genormte Container, beispielsweise 20 Fuß, 30 Fuß, usw. große Container handeln, die sehr einfach gegeneinander ausgetauscht werden können, wenn die Vorrichtung erweitert werden soll. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass es sich um vorgefertigte Module, also um eine modulare Bauweise handeln kann, bei der die Module vor Ort miteinander verrohrt und/oder elektrisch verbunden werden können. Die Container können je nach den örtlichen Gegebenheiten nebeneinander und/oder übereinander eingesetzt werden. Durch den einfachen und schnellen Aufbau ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für den kurzzeitigen Einsatz, beispielsweise bei Veranstaltungen, einsetzbar.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der wenigstens eine LNG-Tank in einem ersten Container, der wenigstens eine Boil-Off-Tank in einem zweiten Container, der wenigstens eine CNG-Tank in einem dritten Container und die Zuführeinrichtung und die Umwandlungseinrichtung in einem vierten Container angeordnet sind. Insbesondere durch die isolierte Anordnung des LNG-Tanks in einem eigenen Container wird dieser nicht durch eventuelle Abwärme aus anderen Einrichtungen beaufschlagt. Auch die oben erwähnte Erweiterbar- keit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch eine solche Ausführung begünstigt, da durch einen Austausch der jeweiligen Tanks die Kapazität der Vorrichtung verändert werden kann.

Um LKW und andere Nutzfahrzeuge sehr einfach mit Erdgas versorgen zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Entnahmeeinrichtung zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen CNG-Tank eine Zapfsäule aufweist.

Um auch Verbraucher versorgen zu können, die direkt mit Flüssigerdgas (LNG bzw. liquified natural gas) betankt bzw. versorgt werden können, kann wenigstens eine Entnahmeeinrichtung zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen LNG-Tank und zur Zuführung desselben zu dem Verbraucher vorgesehen sein. Dadurch kann sowohl LNG, d.h. flüssiges Erdgas, als auch CNG, d.h. komprimiertes Erdgas, als Treibstoff getankt werden.

Auch hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Entnahmeeinrichtung zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen LNG-Tank eine Zapfsäule aufweist.

Des Weiteren kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Zuführeinrichtung zur Zuführung des aus dem wenigstens einem LNG-Tank austretenden Boil-Off-Gases zu dem wenigstens einen Boil-Off-Tank einen Kompressor und einen Wärmetauscher aufweist. Mittels des Kompressors kann das Boil-Off-Gas aus dem LNG-Tank abgesaugt und mittels des Wärmetauschers auf eine höhere Temperatur gebracht und damit zur Speicherung in dem Boil-Off-Tank vorverdichtet werden.

Eine einfache Umwandlung des Flüssigerdgases zu gasförmigem Erdgas kann erreicht werden, wenn die Umwandlungseinrichtung zur Umwandlung des in dem LNG-Tank enthaltenen Flüssigerdgases in gasförmiges Gas und zur Zuführung des umgewandelten, gasförmigen Gases zu dem wenigstens einen CNG-Tank einen Verdampfer aufweist.

Um das dem wenigstens einen CNG-Tank zuzuführende, zuvor dem LNG-Tank entnommene und verdampfte Flüssigerdgas dem wenigstens einen CNG-Tank in einfacher Weise zuführen zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass dem Verdampfer eine Verdichtungspumpe zum Verdichten des dem LNG-Tank entnommenen, aus dem Flüssigerdgas verdampften Gases nachgeordnet ist.

Wie bereits erwähnt ergibt sich eine größere Kapazität sowie eine verbesserte Variabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn mehrere CNG-Tanks vorgesehen sind. Um die dadurch erreichte Variabilität noch weiter zu verbessern, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die CNG-Tanks miteinander verbunden sind.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 in einem in mehrere Container eingebauten Zustand;

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem gasbetriebenen Nutzfahrzeug; Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem gasbetriebenen Nutzfahrzeug;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Nutzfahrzeug mit Kühlaggregat;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Nutzfahrzeug mit Kühlaggregat;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem gasbetriebenen Nutzfahrzeug mit Kühlaggregat;

Fig. 8 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem gasbetriebenen Nutzfahrzeug;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 8;

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung an einem gasbetriebenen Nutzfahrzeug;

Fig. 11 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem gasbetriebenen Nutzfahrzeug.

Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Flüssigerdgas-Satellitenanlage; und

Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Anordnung eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Versorgung von Verbrauchern mit Gas, die beispielsweise als schnell auf- und gegebenenfalls wieder abbaubare Tankstelle eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung 1 weist einen LNG-Tank 2 auf, der zur Aufnahme von LNG, also liquified natural gas dient, das nachfolgend der Einfachheit halber als "Flüssigerdgas" bezeichnet wird. Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 einen Boil-Off-Tank 3 auf, der zur Aufnahme von aus dem LNG-Tank 2 austretendem Boil-Off-Gas dient. Zusätzlich ist wenigstens ein, im vorliegenden Fall drei CNG-Tanks 4 vorgesehen, in den sich CNG, also compressed natural gas befindet, das nachfolgend der Einfachheit halber als "Erdgas" bezeichnet wird. Gegebenenfalls könnten auch zusätzliche LNG-Tanks und/oder zusätzliche Boil-Off-Tanks vorgesehen sein.

Bei der Befüllung des LNG-Tanks 2 sowie der Lagerung und der Entnahme des Flüssigerdgases aus dem LNG-Tank 2 ergibt sich eine Erwärmung der obersten Schicht des Flüssigerdgases. Um eine Druckerhöhung und eine zu starke Erwärmung des gesamten Inhalts des LNG-Tanks 2 zu verhindern, muss dieses sogenann- te Boil-Off-Gas dem LNG-Tank 2 entnommen werden. Um das Boil-Off-Gas dem Boil-Off-Tank 3 zuzuführen, ist eine Zuführeinrichtung 5 vorgesehen. Die Zuführeinrichtung 5 weist im vorliegenden Fall eine von dem LNG-Tank 2 zu dem Boil-Off-Tank 3 führende Leitung 6, einen in der Leitung 6 angeordneten Kompressor 7 und einen ebenfalls in der Leitung 6 angeordneten, dem Kompressor 7 nachgeschalteten Wärmetauscher 8 auf. Während der Kompressor 7 dazu dient, das Boil-Off-Gas aus dem LNG-Tank 2 abzusaugen, wird das Boil-Off-Gas in dem Wärmetauscher 8 von einer Temperatur von ca. - 140 °C auf eine Temperatur von ca. + 25 °C erwärmt, um in dem Boil-Off-Tank 3 gespeichert zu werden. Insofern kann der Boil-Off- Tank 3 als Speicherbehälter bzw. Auffangbehälter für das Boil-Off-Gas angesehen werden.

Der Boil-Off-Tank 3 ist mittels einer Verbindungsleitung 9 mit dem wenigstens einem, im vorliegenden Fall mit allen drei CNG-Tanks 4, verbunden. Auf diese Weise kann das Boil-Off-Gas in einen der CNG-Tanks 4 geleitet werden. Um das in dem Boil-Off-Tank 3 gespeicherte Boil-Off-Gas auf den in den CNG-Tanks 4 herrschenden Druck zu bringen, ist in der Verbindungsleitung 9 eine Verdichtungspumpe 10 angeordnet, mit der das Boil-Off-Gas im vorliegenden Fall von einem Druck von ca. 2 bar auf einen Druck von ca. 250 bar verdichtet wird.

Um den nicht dargestellten Verbrauchern das in den CNG-Tanks enthaltene Erdgas zuführen zu können, weist die Vorrichtung 1 eine Entnahmeeinrichtung 11 auf. Die Entnahmeeinrichtung 11 weist im vorliegenden Fall eine Tank- bzw. Zapfsäule 12 und eine von den CNG-Tanks 4 zu der Zapfsäule 12 führende Leitung 13 auf. Über die Zapfsäule 12 kann das Erdgas in an sich bekannter Weise den CNG-Tanks 4 entnommen und dem Verbraucher, wie beispielsweise einem Nutzfahrzeug, zugeführt werden. Alternativ zu der Zapfsäule 12 kann die Entnahmeeinrichtung 11 auch ein mit Erdgas betriebenes Stromaggregat aufweisen, das beispielsweise auf einer Baustelle zur Stromversorgung von Baumaschinen, wie beispielsweise Kränen, eingesetzt werden kann.

Es ist vorgesehen, die Vorrichtung 1 ausschließlich mit Flüssigerdgas zu versorgen, das dem LNG-Tank 2 über eine Leitung 14 zugeführt wird. Mit anderen Worten, es ist nicht notwendig, der Vorrichtung 1 gasförmiges Erdgas zuzuführen. Das auf eine Temperatur von ca. - 162 °C gekühlte Flüssigerdgas hat eine ca. 600-fache Füllkapazität gegenüber Erdgas, wodurch beim Transport erhebliche Kosten eingespart werden können. Da die Menge an aus dem LNG-Tank 2 austretendem Boil-Off-Gas bei Weitem nicht für eine ausreichende Versorgung der Verbraucher mit Erdgas ausreicht, wird das in dem LNG-Tank 2 enthaltene Flüssigerdgas wie nachfolgend beschrieben in CNG bzw. Erdgas umgewandelt. Auch eine direkte Verwendung des Flüssigerdgases in dem Verbrennungsmotor 41 des Nutzfahrzeugs 40 ist denkbar.

Zur Umwandlung des in dem LNG-Tank 2 enthaltenen Flüssigerdgases in CNG bzw. Erdgas weist die Vorrichtung 1 eine Umwandlungseinrichtung 15 auf, die eine von dem LNG-Tank 2 zu den CNG-Tanks 4 führende Leitung 16 aufweist. In der Leitung 16 sind die nachfolgend näher beschriebenen Bauteile angeordnet, die ebenfalls zu der Umwandlungseinrichtung 15 zu zählen sind: eine Kryogenpumpe 17, ein Druckregler 18, ein Verdampfer 19, ein Odoriermittelbehälter 20 und eine Verdichtungspumpe 21. Die Kryogenpumpe 17, die speziell auf die Verarbeitung sehr kalter Materialien ausgelegt ist, dient dazu, das Flüssigerdgas zu dem Verdampfer 19 zu transportieren, wobei mittels des Druckreglers 18 der Druck des Flüssigerdgases in der Leitung 16 geregelt wird. In dem als Flächenverdampfer ausgebildeten Verdampfer 19 wird das Flüssigerdgas erwärmt und geht vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über. In dem Odoriermittelbehälter 20 wird dem verdampften und damit gasförmigen Gas in an sich bekannter Weise ein Duftstoff beigemengt. Die dem Verdampfer 19 und dem Odoriermittelbehälter 20 nachgeschaltete Verdichtungspumpe 21 dient dazu, das Gas von einem Druck von ca. 2 bar auf einen Druck von ca. 250 bar zu verdichten und den CNG-Tanks 4 zuzuführen. Das Flüssigerdgas wird also in einem zweistufigen Verdichtungsverfahren auf einen Druck von im vorliegenden Fall 250 bar komprimiert. Damit befindet sich in den CNG-Tanks 4 Erdgas, das, wie oben beschrieben, über die Entnahmeeinrichtung 11 entnommen werden kann.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das in dem Boil-Off-Tank 3 enthaltene Boil-Off-Gas vorrangig entnommen, d. h. der Entnahmeeinrichtung 11 zugeführt werden kann, und dass erst nachrangig das in den CNG- Tanks 4 enthaltene Erdgas über die Entnahmeeinrichtung 11 den Verbrauchern zugeführt wird.

Um mit der Vorrichtung 1 auch solche Verbraucher versorgen zu können, die in der Lage sind, Flüssigerdgas zu verarbeiten oder die gar direkt mit Flüssigerdgas betrieben werden können, ist eine weitere Entnahmeeinrichtung 22 vorgesehen, die eine Tank- bzw. Zapfsäule 23 sowie eine von dem LNG-Tank 2 zu der Zapfsäule 23 führende Leitung 24 aufweist. In der Leitung 24 sind außerdem eine Kryogenpumpe 25 sowie ein Druckregler 26 vorgesehen, die identisch oder ähnlich zu der Kryogenpumpe 17 bzw. dem Druckregler 18 der Umwandlungseinrichtung 15 ausgeführt sein können. Des Weiteren können in der Leitung 24 ein oder mehrere, nicht dargestellte Rückschlagventile vorgesehen sein, die ein unkontrolliertes Austreten des Flüssigerdgases verhindern. Bei der Leitung 24 kann es sich insbesondere um eine Edelstahlleitung handeln, die beispielsweise einen Durchmesser von 16 mm aufweisen kann. Der Druck in der Leitung 24 kann beispielsweise 2 bar betragen.

Alternativ oder zusätzlich zu der Zapfsäule 23 kann die Entnahmeeinrichtung 22, ähnlich wie die Entnahmeeinrichtung 11, ein mit Gas, in diesem Fall jedoch Flüssigerdgas, betriebenes Stromaggregat aufweisen, das beispielsweise eine Baumaschine mit Strom versorgen kann.

In Fig. 1 ist des Weiteren eine Steuereinrichtung 27 dargestellt, die zur Steuerung der Zuführeinrichtung 5, der Umwandlungseinrichtung 15, der Entnahmeeinrichtung 11 und der Entnahmeeinrichtung 22 dienen kann. Die für eine solche Steuerung der genannten Einrichtungen mittels der Steuereinrichtung 27 erforderlichen elektrischen Verbindungen sind in Fig. 1 jedoch nur angedeutet.

Um die Vorrichtung 1 einfach transportieren und problemlos montieren und demontieren zu können, ist die Vorrichtung 1 in mehreren in Fig. 2 mittels gestrichelter Linien angedeuteten Containern 28, 29, 30 und 31 angeordnet. Konkret sind im vorliegenden Fall der LNG-Tank 2, der Boil-Off-Tank 3, die CNG-Tanks 4, die Zuführeinrichtung 5, die Umwandlungseinrichtung 15 sowie Teile der Entnahmeeinrichtungen 11 und 22 in den Containern 28, 29, 30 und 31 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufteilung derart, dass der LNG-Tank 2 in dem ersten Container 28, der Boil-Off-Tank 3 mit der Verdichtungspumpe 10 in dem zweiten Container 29, die CNG-Tanks 4 in dem dritten Container 30 und die Zuführeinrichtung 5, die Umwandlungseinrichtung 15 sowie die sich nicht außerhalb der Container 28, 29, 30 und 31 befindenden Elemente der Entnahmeeinrichtungen 11 und 22 in dem vierten Container 31 angeordnet sind. Bei den Containern 28, 29, 30 und 31 kann es sich um genormte 20-Fuß, 30-Fuß, 40-Fuß usw. Container handeln. Die Containern 28, 29, 30 und 31 können auf dem Wasser, der Straße oder der Schiene transportiert werden, nachdem sie zuvor funktionsfertig installiert wurden. Beim Aufbau der Vorrichtung 1 auf einem Betriebsgelände bzw. einer Baustelle werden die Container 28, 29, 30 und 31 mittels geeigneter Verbindungseinrichtungen miteinander verrohrt und elektrisch verbunden. Anschließend können die Zapfsäulen 12 und gegebenenfalls 23 sowie die Steuereinrichtung 27 an den entsprechenden Stellen angeschlossen werden. Gegebenenfalls kann sich die Steuerungseinrichtung 27 in einem der Container, vorzugsweise in dem Container 31, jedoch auch in einem weiteren, nicht dargestellten Container, befinden.

Mit der oben beschriebenen Vorrichtung 1 kann ein Verfahren zur Weiterverwertung von Boil-Off-Gas als Antriebsstoff für die mit Erdgas betriebenen Verbraucher durchgeführt werden, bei dem das Boil-Off-Gas nicht verbrannt oder gar abgeblasen, sondern über die Entnahmeeinrichtung 11 von den Verbrauchern genutzt werden kann.

In den Figuren 3 bis 7 sind von der Erfindung umfasste Ausführungsformen der Vorrichtung 1 dargestellt. Wie nachfolgend deutlich wird, handelt es sich bei dem von der Vorrichtung 1 versorgten Verbraucher um einen in den Figuren 3 bis 7 dargestellten, mit Gas betreibbaren Verbrennungsmotor 41 eines ebenfalls in den Figuren 3 bis 7 dargestellten Nutzfahrzeugs 40. Für den Einsatz der Vorrichtung 1 an dem Nutzfahrzeug 40, der unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 7 noch näher beschrieben wird, können verschiedene Bestandteile der Vorrichtung 1 weggelassen werden. Der Verbraucher ist also jeweils als dem Nutzfahrzeug 40 zugeordneter, mit Gas betreibbarer Verbrennungsmotor 41 zum Antrieb der Räder des Nutzfahrzeugs 40 ausgebildet. Das Nutzfahrzeug 40 weist im vorliegenden Fall eine Zugmaschine 53 und einen Anhänger 54 auf. Der Anhänger 54 ist im vorliegenden Fall in der Art eines Sattelaufliegers ausgeführt, es sind jedoch auch andere Ausführungen des Anhängers 54 denkbar, beispielsweise mit einer Deichsel oder einem anderen Verbindungselement zu der Zugmaschine 53. Statt des Anhängers könnte das Nutzfahrzeug 40 auch einen sogenannten Koffer oder einen ähnlichen Aufbau auf der Zugmaschine 53 bzw. auf einem andersartig ausgeführten Zugfahrzeug aufweisen. In diesem Fall könnte also auf den Anhänger verzichtet werden.

Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 3 weist einen LNG-Tank 43 auf, der zur Aufnahme von LNG, also liquified natural gas bzw. Flüssigerdgas, dient. Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 einen Boil-Off-Tank 42 auf, der zur Aufnahme von aus dem LNG-Tank 43 austretendem Boil-Off-Gas dient. Das aus dem LNG-Tank 43 austretende Boil-Off-Gas wird über eine Zuführeinrichtung 51 dem Boil-Off-Tank 42 zugeführt. Die Zuführeinrichtung 51 kann ähnlich der Zuführeinrichtung 5 gemäß der Figuren 1 und 2 ausgebildet sein. Das Boil-Off-Gas aus dem Boil-Off-Tank 42 wird dem Verbrennungsmotor 41 über eine nicht bezeichnete Leitung zugeführt.

Mittels einer Umwandlungseinrichtung 44, die ähnlich der Umwandlungseinrichtung 15 gemäß der Figuren 1 und 2 aufgebaut bzw. ausgebildet sein kann, wird das Flüssigerdgas aus dem LNG-Tank 43 in CNG bzw. Erdgas umgewandelt und dem Verbrennungsmotor 41 direkt zugeführt. Der Verbrennungsmotor 41, die Umwandlungseinrichtung 44, der Boil-Off-Tank 42 und der LNG-Tank 43 sind im vorliegenden Fall mit einer Steuereinrichtung 50 verbunden. Die Steuereinrichtung 50 fungiert, wie nachfolgend noch ausführlich beschrieben, als Vorrang-/Nachrangschaltung bzw. wird im Sinne einer Vorrang-/Nachrangschaltung betrieben. In diesem Zusammenhang ermittelt die Steuereinrichtung 50, aus welchem Tank zuerst Gas herausgenommen wird, in welcher Reihenfolge die Gasentnahme erfolgt und ob gegebenenfalls ein Tank übersprungen wird. Im Regelfall wird zuerst Boil-Off-Gas aus dem Boil-Off-Tank 42 entnommen und erst dann wird aus dem LNG-Tank 43 mittels der Umwandlungseinrichtung 44 LNG in CNG umgewandelt und dem Verbrennungsmotor 41 zugeführt.

Grundsätzlich sollte in dem Boil-Off-Tank 42 immer genügend Platz für nachkommendes Boil-Off-Gas aus dem LNG-Tank 43 zur Verfügung stehen. Wenn das Gasvolumen im Boil-Off-Tank 42 eine gewisse Füllmenge überschreitet, wird deshalb der Boil-Off-Tank 42 vorrangig geschaltet, d. h. die Gasentnahme erfolgt dann aus dem Boil-Off-Tank 42. Die Füllmenge des Boil-Off-Gases in dem Boil-Off-Tank 42 bereitet im Grunde solange keine Probleme, bis eine bestimmte Füllmenge überschritten wird. Diese Schwelle für die Füllmenge kann eingestellt und mit einem nicht dargestellten Füllstandsmesser überwacht werden. Der LNG-Tank 43, die Zuführeinrichtung 51, der Boil-Off-Tank 42 und die Umwandlungseinrichtung 44 sind im vorliegenden Fall in einem Anhänger 54, der an die Zugmaschine 53 des Nutzfahrzeugs 40 ankoppelbar ist, untergebracht, da dort mehr Platz vorhanden ist als an der Zugmaschine 53 des Nutzfahrzeugs 40.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Versorgung von Verbrauchern mit Gas, welche im Unterschied zu der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung 1 wenigstens einen CNG-Tank 45 aufweist, der vorzugsweise zwischen der Umwandlungseinrichtung 44 und dem Verbrennungsmotor 41 angeordnet ist. Im vorliegenden Fall sind zwei CNG-Tanks 45 vorgesehen, in denen sich CNG, also compressed natural gas, befindet. Gegebenenfalls könnten auch zusätzliche LNG-Tanks und/oder zusätzliche Boil-Off- Tanks vorgesehen sein. Der Verbrennungsmotor 41 kann dabei alternativ aus dem Boil-Off-Tank 42, dem LNG-Tank 43 oder aus dem CNG-Tank 45 mit Gas versorgt werden. Diese Gasversorgung kann, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben, mittels der Steuereinrichtung 50 im Sinne einer Vorrang- /Nachrangschaltung erfolgen. Die CNG-Tanks 45 können entweder aus dem LNG-Tank 43, vorzugsweise unter Verwendung der Umwandlungseinrichtung 44, oder aus einer nicht dargestellten Tankstelle befüllt werden. Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen könnten einer oder mehrere der Tanks 42, 43 und/oder 45, insbesondere der Tank zur Versorgung des Verbrennungsmotors 41, auch an der Zugmaschine 53 angebracht sein, wodurch sichergestellt ist, dass die Zugmaschine 53 auch ohne den Anhänger 54 fahrbereit ist. Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Versorgung von Verbrauchern mit Gas, welche im Unterschied zu der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung 1 ein Kühlaggregat 47 als Verbraucher aufweist. Das Kühlaggregat 47 ist in diesem Ausführungsbeispiel in dem Nutzfahrzeug 40 angeordnet. Der Verbrennungsmotor 41 kann ein Dieselmotor sein, welcher über einen Dieseltank 46 mit Diesel versorgt wird. Das Kühlaggregat 47 weist einen Verbrennungsmotor 55 auf, der in nicht näher dargestellter, jedoch an sich bekannter Weise einen Kompressor zur Erzeugung der Kälte antreibt. Der Verbrennungsmotor 55 kann unabhängig von anderen Verbrauchern betrieben und mit Gas aus dem LNG-Tank 43 und/oder dem Boil-Off-Tank 42 versorgt werden.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Versorgung von Verbrauchern mit Gas, welche wie die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung 1 ein Kühlaggregat 47 als Verbraucher aufweist. In dieser Ausführungsform ist das Kühlaggregat 47 allerdings in dem Anhänger 54 angeordnet, beispielsweise um sich in dem Anhänger 54 befindende Waren zu kühlen.

Auch bei den Ausführungsformen der Figuren 5, 6 und 7 kann die Steuereinrichtung 50 vorgesehen sein, um die Versorgung der Verbraucher mit Gas und insbesondere die VorrangVNachrangschaltung zu steuern.

Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Versorgung von Verbrauchern mit Gas, welche im Unterschied zu der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung 1 zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor 55 auch den Verbrennungsmotor 41 mit CNG aus dem Boil-Off-Tank 42 und/oder über die Umwandlungseinrichtung 44 aus dem LNG-Tank 43 versorgt. Des Weiteren können auch hier ein oder mehrere CNG-Tanks 45 vorgesehen sein. Das auch hier auf dem Anhänger 54 angeordnete Kühlaggregat 47 kann ebenfalls aus dem Boil-Off-Tank 42, dem LNG-Tank 43 und/oder dem wenigstens einen CNG-Tank 45 versorgt werden.

Das Kühlaggregat 47 kann dabei dafür vorgesehen sein, einen Generator 56 anzutreiben. Somit können benötigte Steuerströme und/oder Ströme zum Laden von Fahrzeugbatterien autark erzeugt werden. Zudem können elektromotorisch angetriebene Nutzfahrzeuge mit dem Generator 56 versorgt werden. Die Versorgung eines Generators über das Kühlaggregat 47 ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern bei sämtlichen Ausführungsbeispielen denkbar, bei denen das Kühlaggregat 47 vorgesehen ist.

In den Figuren 8 bis 11 sind weitere von der Erfindung umfasste Ausführungsformen der Vorrichtung 1 dargestellt. Hierbei ist der Verbraucher jeweils als der dem Nutzfahrzeug 40 zugeordnete Verbrennungsmotor 41 zum Antrieb der Räder des Nutzfahrzeugs 40 ausgebildet, der mit Gas betreibbar ist. Von dem Nutzfahrzeug 40 ist im vorliegenden Fall lediglich die Zugmaschine 53 dargestellt. Das Nutzfahrzeug 40 kann des Weiteren einen nicht dargestellten Anhänger, einen sogenannten Koffer oder einen ähnlichen Aufbau auf der Zugmaschine 53 bzw. auf einem andersartig ausgeführten Zugfahrzeug aufweisen.

Die Vorrichtung 1 gemäß der Figuren 8 und 9 weist mehrere LNG-Tanks 43 auf, die zur Aufnahme von LNG, also liquified natural gas bzw. Flüssigerdgas, dienen. Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 wenigs- tens einen, im vorliegenden Fall zwei Boil-Off-Tanks 42 auf, die zur Aufnahme von aus dem LNG-Tank 43 austretendem Boil-Off-Gas dienen. Sobald jeweilige, in den LNG-Tanks 43 angeordnete Temperatursensoren 48 anschlagen, beispielsweise bei einer Temperatur von ca. 140° C, wird das entstandene Boil-Off-Gas mittels jeweiliger Zuführeinrichtungen 51, die ähnlich der Zuführeinrichtung 5 gemäß der Figuren 1 und 2 aufgebaut bzw. ausgebildet sein können und im vorliegenden Fall jeweils einen Wärmetauscher 49 aufweisen, den Boil-Off-Tanks 42 zugeführt. Das Boil-Off-Gas aus den Boil-Off-Tanks 42 wird dem Verbrennungsmotor 41 über nicht bezeichnete Leitungen zugeführt.

Mittels einer Umwandlungseinrichtung 44, die ähnlich der Umwandlungseinrichtung 15 gemäß der Figuren 1 und 2 aufgebaut bzw. ausgebildet sein kann, kann außerdem das Flüssigerdgas aus dem LNG-Tank 43 in CNG bzw. Erdgas umgewandelt und dem Verbrennungsmotor 41 direkt zugeführt werden.

Einige der Zuführeinrichtungen 51 dienen zur Zuführung des Flüssigerdgases zu einem von mehreren CNG- Tanks 45. Im vorliegenden Fall sind drei CNG-Tanks 45 vorgesehen, in denen sich CNG, also compressed natural gas, befindet. Die CNG-Tanks 45 sind vorzugsweise zwischen der Umwandlungseinrichtung 44 und dem Verbrennungsmotor 41 angeordnet.

Der Verbrennungsmotor 41 kann demnach alternativ aus den Boil-Off-Tanks 42, den LNG-Tanks 43 oder den CNG-Tanks 45 mit Gas versorgt werden. Hierzu sind im vorliegenden Fall der Verbrennungsmotor 41, die Umwandlungseinrichtung 44, die Boil-Off-Tanks 42, die LNG-Tanks 43 und die CNG-Tanks 45 mit der auch hier vorgesehenen Steuereinrichtung 50 verbunden. Die Steuereinrichtung 50 fungiert als Vorrang- /Nachrangschaltung bzw. wird im Sinne einer Vorrang-/Nachrangschaltung betrieben. In diesem Zusammenhang ermittelt die Steuereinrichtung 50, aus welchem Tank zuerst Gas herausgenommen wird, in welcher Reihenfolge die Gasentnahme erfolgt und ob gegebenenfalls ein Tank übersprungen wird. In einem möglichen Fall wird zuerst Boil-Off-Gas aus dem Boil-Off-Tank 42 entnommen, erst nach Unterschreiten einer bestimmten Füllmenge in dem Boil-Off-Tank 42 wird nacheinander aus den CNG-Tanks 45 das Gas entnommen und zuletzt wird mittels der Umwandlungseinrichtung 44 LNG aus dem LNG-Tank 43 in CNG umgewandelt und dem Verbrennungsmotor 41 zugeführt. In einem anderen möglichen Fall wird wiederum zuerst Boil-Off-Gas aus dem Boil-Off-Tank 42 entnommen, erst nach Unterschreiten einer bestimmten Füllmenge in dem Boil-Off-Tank 42 wird aus dem LNG-Tank 43 mittels der Umwandlungseinrichtung 44 LNG in CNG umgewandelt und dem Verbrennungsmotor 41 zugeführt und erst zuletzt werden die CNG- Tanks 45 zugeschaltet bzw. es wird Gas aus den CNG-Tanks 45 entnommen. Die Steuereinrichtung 50 ist so programmiert, dass bei jedem Vorkommen an Boil-Off-Gas automatisch auf den Startmodus geschaltet wird. Gegebenenfalls werden bei fehlenden Füllmengen die einzelnen Schritte übersprungen.

Grundsätzlich sollte in den Boil-Off-Tanks 42 immer genügend Platz für nachkommendes Boil-Off-Gas aus dem jeweiligen LNG-Tank 43 zur Verfügung stehen. Wenn das Gasvolumen in einem der Boil-Off-Tanks 42 eine gewisse Füllmenge überschreitet, wird deshalb dieser Boil-Off-Tank 42 vorrangig geschaltet, d. h. die Gasentnahme erfolgt dann aus diesem Boil-Off-Tank 42. Die Füllmenge des Boil-Off-Gases in dem Boil-Off-Tank 42 bereitet im Grunde solange keine Probleme, bis eine bestimmte Füllmenge überschritten wird. Diese Schwelle für die Füllmenge kann eingestellt und mit einem nicht dargestellten Füllstandsmesser überwacht werden.

Die LNG-Tanks 43, die Boil-Off-Tanks 42, die CNG-Tanks 45, die Zuführeinrichtung 51, die Steuereinrichtung 50 und die Umwandlungseinrichtung 44 sind im vorliegenden Fall alle an der Zugmaschine 53 angebracht.

In Fig. 10 ist eine die Ausführungsform der Figuren 8 und 9 weiterbildende Ausführungsform der Vorrichtung 1 dargestellt. Dabei ist in einer zu dem Verbrennungsmotor 41 führenden Leitung ein Druckregler 57 angeordnet, von dem eine Abzweigleitung 58 in ein Abgassystem 59 des Verbrennungsmotors 41 führt. Wenn sich der Gasdruck in der zu dem Verbrennungsmotor 41 führenden Leitung über einen bestimmten Druck, beispielsweise 25 bar, erhöht, erfolgt über den Druckregler 57 ein Gasablass über die Abzweigleitung 58 in das Abgassystems 59 des Verbrennungsmotors 41 und wird in einem Rohr 60 vorzugsweise emissionsfrei nach Euro VI verbrannt. Diese Druckerhöhung kann mittels jeweiliger, an einem geeigneten Ort verbauter Drucksensoren 52 festgestellt werden. Die Zündung erfolgt durch eine automatische Ansteuerung einer in dem Abgassystem vorgesehenen, im vorliegenden Fall als Zündkerze ausgebildeten Zündeinrichtung 61. Beispielsweise ist als Zündeinrichtung 61 auch eine Piezo-Zündeinrichtung möglich.

Fig. 11 zeigt eine weitere die Ausführungsform der Figuren 8 bis 10 weiterbildende Ausführungsform der Vorrichtung 1 , die gegebenenfalls mit der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 kombiniert werden kann. Dabei ist an der Zugmaschine 53 ein Feuerlöschmittel-Behälter 62 angeordnet, der mit wenigstens einem, im vorliegenden Fall mit zwei Ventilen 63 zur Ausgabe des Feuerlöschmittels verbunden ist. Die Ventile 63 sind mit einem Brandmelder 64 verbunden. Im Brandfall erfolgt über den Brandmelder 64 die Öffnung der Ventile 63, sodass aus dem im vorliegenden Fall ein Volumen von 15 Liter fassenden Feuerlöschmittel-Behälter 62 vorzugsweise Halon zur Löschung des Brandes freigesetzt wird. Alternativ ist auch eine manuelle Freischaltung zur Ausgabe des Feuerlöschmittels aus dem Feuer löschmittel-B ehälter 62 möglich.

Im vorliegenden Fall sind die LNG-Tanks 43, die Boil-Off-Tanks 42 und die CNG-Tanks 45 in beispielhafter Anzahl und an beispielhaften Positionen an der Zugmaschine 53 des Nutzfahrzeugs 40 angebracht.

Grundsätzlich sind auch andere Anzahlen und/oder Positionen der LNG-Tanks 43, der Boil-Off-Tanks 42 und der CNG-Tanks 45 möglich. Insbesondere können die Positionen der LNG-Tanks 43, der Boil-Off- Tanks 42 und der CNG-Tanks 45 an die jeweilige Bauform der Zugmaschine 53 angepasst werden. Wie bereits erwähnt, kann auf die CNG-Tanks 45 auch verzichtet werden.

Die wesentlichen Bestandteile einer in Fig. 12 dargestellten Flüssigerdgas-Satellitenanlage können sein: Eine Füllanlage zur Beladung der LNG-Lagertanks mit Flüssigerdgas. Das LNG wird mit Lkw's geliefert. Ein o- der mehrere Vakuumwärmegedämmten LNG-Lagertanks für Flüssigerdgas. Diese Behälter können sowohl horizontal als auch vertikal aufgestellt werden Ein oder mehrere Flüssigerdgas Druckaufbauverdampfer, eine Odorierung, eine Gas-Druck-Regel und Messstrecke, ein Boil-off-Gas (BOG) bzw. Boil-off-Gas-Tank. Das Layout einer solchen Anlage ist in Fig. 13 schematisch dargestellt. Bei einer LKW-Ladung mit einem angenommenen Füllgewicht von 23.000kg LNG mit einer Temperatur von -160°C und einer Dichte von ca. 440kg/m3 kann die Zusammensetzung des LNG-Gemisches 0,0772 Mol- Stickstoff, 93,0808 Mol- Methan, 6,8100 Mol- Ethan, 0,0280 Mol-% Propan, 0,0004 Mol-% n-Butan und 0,0002 Mol-% i-Butan betragen. Die Betriebsphasen der Flüssigerdgas-Satellitenanlage können sein: Eine Füllphase, in der die LNG- Lagertanks mit Flüssigerdgas Lagerung gefüllt werden; eine Bereitschaftsphase des Flüssigerdgas (mit Bildung von Boil-off-Gas) ohne Entnahme von LNG aus den LNG-Lagertanks Entnahme und eine Betriebsphase von LNG aus den LNG-Lagertanks, Verdampfung und Abgabe von Erdgas zu den Verbrauchern

Beim Befüllen der LNG-Lagertanks in der Füllphase kann das Flüssigerdgas entweder über die Pumpe des LNG-LKWs oder über eine separate Kryo-Entladepumpe in diesen gefördert werden. Bevor der LNG-LKW mit der Anlage verbunden wird, ist dieser mit der vorgesehenen Erdungseinrichtung zu erden und gegen Wegrollen zu sichern. Danach kann der LNG-LKW mit geeigneten Schläuchen an die Kupplung vor den Armatur Hl und H4 durch geschultes Personal mit der Anlage verbunden werden. Nachdem der LNG-LKW mit der Anlage verbunden ist, müssen zunächst noch die Armaturen H2, H5 und H4 geöffnet werden. Die Armatur H3 ist offen gesichert und somit im„normalen" Betrieb nicht verschließbar. Die Schnellschlussarmaturen VI, V2, V3 und V4 sind sogenannte ÖZ- Armaturen, die bei steigendem Stellsignal öffnen und bei Ausfall der Hilfsenergie selbstständig schließen. Die Schnellschlussarmaturen sind normalerweise offen und schließen nur bei Betätigung eines NOT-AUS-Tasters in der Anlage, beim Erreichen eines Temperaturgrenzwertes im Verdampfer-Austritt oder beim Erreichen eines Temperaturgrenzwertes im Wasserbadkreislauf sowie bei Ausfall der Hilfsenergie. Der LNG-Lagertank soll durch eine redundant ausgeführte Flüssigkeitsstandmessung sowie durch die Armaturen VI und H2 vor dem Überfüllen geschützt werden. Da es sich bei Kryo-Pumpen in der Regel um eine Kreiselrad-Pumpe handelt und diese gegen geschlossen Druckseite angefahren werden, wird die Armatur Hl erst nach dem Einschalten der Befüllpumpe langsam geöffnet. Beim Befüllen des LNG-Lagertanks mit Flüssigerdgas wird im Tank eine äquivalente Menge Gas über dem LNG verdrängt und durch die Gaspendelleitung zurück in den LNG-LKW gefördert. Der Tankwagen wird durch einen Druckminderer in der Gaspendelleitung und durch das Sicherheitsventil SV2 vor einem unzulässigen Überdruck geschützt. Das Durchflussmessgerät in der Befüllleitung sollte eichfähig sein, da dieses zur Bilanzierung genutzt wird. Die Befüllleitung wird eigensicher ausgeführt und durch eine entsprechende Brandschutzisolierung gegen einen nicht bestimmungsgemäßen Wärmeeintrag von außen gesichert. Der LNG-Lagertank wird durch die Sicherheitsventile SV5 vor einem unzulässigen Über-druck geschützt. Die Ausblaseleitungen der Sicherheitsventile werden in einen für Mensch, Umwelt und Anlage sicheren Bereich geführt und dort ins Freie entspannt.

Nach dem der Befüllvorgang abgeschlossen ist, wechselt die Anlage in die Bereitschaftsphase und ist bereit, den bestimmungsgemäßen Betrieb aufzunehmen. In der Bereitschaftsphase sind die Armaturen Hl, H2, H4 und H5 sicher geschlossen und die Anlage gibt kein Gas an Verbraucher ab. Trotz guter Isolierung des La- gertanks ist es unvermeidbar, dass es zur Verdampfung eines gewissen Teils des LNGs, dem sogenannten Boil-off-Gas, kommt. Die mögliche Verdampfungsrate ist von verschiedenen Faktoren abhängig und wird zu einem späteren Zeitpunkt näher betrachtet.

In der Betriebsphase befindet sich die Anlage in ihrem bestimmungsgemäßen Betrieb. Flüssigerdgas kann entweder durch den inneren Überdruck im LNG-Lagertank oder über eine Kryo-Pumpe und die offenen Armaturen H7, V3 und H8 aus dem Lagertank zu dem Druckaufbauverdampfer Wl gefördert werden. Der Wärmetauscher Wl soll mit einem Warmwasser-Ethylenglykol-Gemisch (WEG) betrieben werden. Die Erwärmung des WEG-Gemisches soll durch einen Erdgas befeuerten Brenner AI erfolgen. Wenn die Speicheranlage für die Versorgung eines BHKW eingesetzt wird kann die dort produzierte Wärme als Heizmedium verwendet werden. Um im Falle einer Leckage im Wl eine Überströmung von Flüssigerdgas in den WEG- Kreislauf zu verhindern, wird der Druck im WEG- Kreislauf so hoch gewählt, dass nur WEG auf die Gas Seite überströmen kann. Bei einem Druckabfall aufgrund einer Leckage im Wl, geht die Anlage in einen sicher zustand über in dem die Schnellschlussarmaturen sicher schließen. Das während des Betriebs entstehende Boil-off-Gas kann über die offenen Armaturen H6, V4, einen Druckminderer und den Boil-off-Gas Erhitzer W2 entweder im Brenner AI mit verbrannt oder dem Erdgas das zu den Verbrauchern geht beigemischt werden. Sollte es zu einer länger andauernden Bereitschaftsphase kommen kann das im Lagertank entstehende Boil-off-Gas in den BOG Lagertank zwischen der Armatur H6 und V7 zwischen gepuffert werden. Bei Erreichen eines Grenzwertes für den Druck können kleinere Mengen über die Sicherheitsventile SV3 und SV4 in die Gasfackel abgeführt werden um die Anlage vor einem unzulässigen Überdruck zu sichern. Die Gas- Druck-Mess-und Regelstrecke am Ausgang zu den Verbrauchern stellt sicher, dass das Erdgas die entsprechende Qualität in punkto Druck und Temperatur aufweist. Ebenso wird über eine geeignete Messung die Konzentration des Odorierungsmittels im Gas gemessen und geregelt. Für die Bilanzierung des Erdgases wird am Ausgang zu den Verbrauchern ein eichfähiges Durchflussmessgerät verwendet.

In den folgenden Berechnungen wird die Druck- und Temperaturentwicklung eines LNG-Lagertanks mit einem Behältervolumen von und einem Füllgewicht von mLNG=23.000kg während einer Bereitschaftszeit (keine Abnahme von LNG) von t=100 Tagen berechnet. Des Weiteren wurde die Zeit ermittelt wie lange eine Tankfüllung von rnLNG=23.000kg ausreicht bei einem durchschnittlichen Verbrauch von Vi=60Nm ³ /h, V ₂ =180Nm ³ /h, V ₃ =350Nm ³ /h und V ₄ =3.000Nm ³ /h. Die nachfolgende Tabelle zeigt eine Berechnung der verbrauchten Gasmenge:

Verbrauch in Verbrauch in komplett leer ist komplett leer ist in

[Nm ³ / _! l] [kg/h] in [h] [Tagen]

60 45 512 21

180 135 171 7

350 262 88 4

3.000 2.248 10 0 Bei den konservativen Berechnungen wird davon ausgegangen, dass der LNG-Lagertank hundert Tage lang einer konstante Außentemperatur von T _a =25°C ausgesetzt ist. Der Betriebsdruck im LNG-Lagertank wird vorab auf _pBetheb=13j obara festgesetzt. Daraus ergab sich die nachfolgend dargestellten Temperatur- und Druckentwicklung im LNGLagertank bei einem Füllgewicht von m _! =23.000kg sowie m ₂ =5.000kg nach 100 Tagen. Für ein Füllgewicht von und einem Anfangsdruck von pBetrieb=13,0bara:

Für ein Füllgewicht von m _! =5.000kg und einem Anfangsdruck von pBetrieb=13,0bara:

Diese Berechnungen zeigen, dass das Flüssigerdgas in einem vollen LNG-Lagertank problemlos über einen Zeitraum von 100 Tagen gelagert werden kann bei einem Auslegungsdruck des Innenbehälters von _pde - sign=35,obar. Des Weiteren zeigen die Berechnungen auch, dass je weniger LNG sich im Lagertank befindet desto größer die Boil-off-Gas-Rate ist, die wiederum die Innendruckentwicklung im Tank stark erhöht. Bei einem nahezu vollen ist mit einer Boil-off-Rate von 0,01kg/h und bei einem teilentleerten Tank mit 0,3kg/h zu rechnen. Die entstehenden Mengen an Boil-off-Gas können entweder wie oben beschrieben zwischen gepuffert, im Brenner AI mit verbrannt oder dem Gasstrom zu den Verbrauchern beigemischt werden. Alle Komponenten der Anlage sind durch Sicherheitseinrichtungen gegen eine unzulässige Druckerhöhung abgesichert.

Sämtliche hierin beschriebenen Einzelheiten und Ausführungsformen der verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung 1 können im Prinzip beliebig miteinander kombiniert werden, wenn nicht offensichtliche Gründe gegen eine bestimmte Kombination sprechen.